JP5255914B2 - ボイラーおよびボイラー建屋の解体工法 - Google Patents

Description

本発明は、火力発電所等のボイラーを、該ボイラーが格納されているボイラー建屋とともに解体する工法、とりわけ、耐震性に優れた工法に関するものである。

一般に、火力発電所などに用いられる大型のボイラーとして、吊り下げ式ボイラーが設置されている。吊り下げ式ボイラーは、その耐用年数経過後にボイラー建屋と共に解体されることになる。ボイラー建屋は、その上部にボイラーを吊り下げるための天井梁を有し、ボイラーは、ボイラー建屋内において、天井梁とボイラーとを連結する連結材によって、天井梁に吊り下げられている。

従来の、ボイラーの解体手順は、以下の通りである。

まず、ボイラー建屋の上部を構成する天井梁にジャッキを設置する。そして、該ジャッキから吊り下げられた吊り材をボイラーの上端部に連結してボイラーを吊り下げ、次いで、天井梁とボイラーとを連結している連結材を切断してボイラーを天井梁から分離する。このとき、ボイラーにつながっている配管、ダクトなどをすべて切断する。次いで、ジャッキを動作してジャッキから吊り材を徐々に繰り出してボイラーを所定距離降下させ、そして停止する。停止後、ボイラーの一部（下部から）を解体する。以降、ボイラーの降下、停止と解体とを繰り返し実施する。こうしてボイラーの解体を完了させた後、天井梁、ジャッキの撤去を含めてボイラー建屋を解体する（以下、「先行技術１」という）。

先行技術１は、天井梁とボイラーとを連結している連結材を切断する工程がある。しかしながら、これはかなりの難作業である。更に、この連結材の切断作業は、５０ｍほどの高さになるボイラー建屋上部の高所での作業であり危険性を伴う問題がある。このような問題に鑑み、天井梁とボイラーとを分離しないでボイラーを解体する工法として、特許文献１が開示されている。特許文献１の工法は、下記の通りである。図９は、特許文献１に開示された工法を示す説明図である。

まず、ボイラー建屋４１の天井梁（トップガーダ）４６の上に仮設梁対４３を載置する。この仮設梁対４３にジャッキ４５を設ける。ジャッキ４５の吊り材４７の先端の受け材（掛止部）４８を天井梁４６に掛止する。天井梁４６の下にはボイラー４４が連結されている。次いで、ジャッキ４５および仮設梁対４３がボイラー建屋４１側に残るようにして天井梁４６を切断する。そして、切断された天井梁４６およびボイラー４４を、ジャッキ４５の吊り材４７を繰り出すことによりボイラー建屋４１側に残った天井梁４６ａから所定距離降下させ、次いで、停止する。停止したボイラー４４を下部から解体する。以降、ボイラーの降下、停止と解体とを繰り返し実施する。こうしてボイラーを解体する。ボイラー建屋は上部から解体する。
特開平１１−２７０１５４号公報

上記のように、特許文献１の解体方法には、天井梁とボイラーとを分離する工程を要しない利点がある。しかしながら、ジャッキが設けられる仮設梁対４３は、ボイラー建屋４１側に残った天井梁４６ａの上に載置されているので、仮設梁対４３およびジャッキ４５は天井梁４６を切断後に残った天井梁４６ａの上に存在している。従って、天井梁４６の切断後には、天井梁４６、ボイラー４４、ジャッキ４５および仮設梁対４３の重量の合計が、残った天井梁４６ａに荷重される。これは、残った天井梁４６ａおよびそれを支えるボイラー建屋４１、特に両者の接続部にとってかなりの荷重の負担になり、残った天井梁４６ａがボイラー建屋４１から脱落し工事中にボイラー４４が落下する危険がある。

また、天井梁４６の切断にも問題がある。すなわち、天井梁４６の切断を、天井梁４６を切断した後も、仮設梁対４３およびジャッキ４５が、切断後残ったボイラー建屋側の天井梁４６ａの上に残るように、且つ、ジャッキ４５の吊り材４７の下端が天井梁４６の受け材４８を掛止できるような位置関係（ボイラー４４との連結部である天井梁４６の内側部を残す）になるように実施しなければならず、これには、天井梁４６上のジャッキ４５の位置と吊り材４７の下端の天井梁４６の掛止位置（受け材４８）の位置とを同一鉛直線上に配置する必要があり、天井梁の切断工事上かなり困難性が伴う（図９の天井梁４６と残った天井梁４６ａの切り口を参照）。

更に、天井梁上に仮設梁を載置し天井梁を切断すると、天井梁の内部が抜けることとなり、ボイラーを両側から支えるボイラー建屋がその両側から撓み崩壊する恐れがあり危険である。工期は数ヶ月に及ぶので、地震が発生したときに被害が出る。

従って、本発明の目的は、ボイラーの解体作業を高所で行わずに地上あるいはそれに近い低所で行うことができ、ジャッキが吊り下げた天井梁およびボイラーの重量によりボイラーが落下することなく、天井梁の切断工事が困難でなく、耐震性に優れていて地震時のボイラー建屋の撓みによる崩壊を回避することができ、天井梁とボイラーとを連結する連結材の切断工程も必要としない、ボイラーおよびボイラー建屋の解体工法を提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するために、下記を特徴とする。
[１] ボイラー建屋の天井梁に吊り下げられたボイラーを前記ボイラー建屋とともに解体する工法において、前記ボイラー建屋の天井部に、仮設梁を前記ボイラー建屋の、前記ボイラーを挟んで対向する本設柱間に掛け渡して載置し、そして前記本設柱上に固定し、前記仮設梁上の所定位置にジャッキを設け、前記ジャッキの吊り材を前記天井梁に掛止し、次いで、前記天井梁の両端部を切断して前記天井梁を前記ボイラー建屋から分離し、前記ボイラー建屋からの分離により前記ジャッキによって吊り下げられた前記天井梁および前記ボイラーを、前記ジャッキから前記吊り材を繰り出すことにより所定距離降下せしめ、そして、停止し、停止した前記ボイラーの一部を解体し、その後、前記天井梁および前記ボイラーの降下と停止、および、停止した前記ボイラーの解体を繰り返し、かくして、前記ボイラーの解体を完了するボイラー解体工程を備える、ボイラーおよびボイラー建屋の解体工法であって、前記本設柱の下端部または前記下端部近傍の地上部に耐震ジャッキを設け、設けた前記耐震ジャッキの吊り材を、前記耐震ジャッキを設けた前記本設柱と前記ボイラーを挟んで反対側の本設柱の上部に位置する前記天井梁の端部に固定し、前記吊り材を前記耐震ジャッキによって巻き取って前記天井梁を引っ張り、かくして、前記ボイラー建屋の揺れを防止することを特徴とする、ボイラーおよびボイラー建屋の解体工法。

仮設梁を、天井梁の上でなく、ボイラー建屋の天井部に、本設柱間に掛け渡して載置し、ジャッキを天井梁に設け、ジャッキの吊り材を天井梁から上方に伸ばして仮設梁に固定する構成とすることにより、天井梁およびボイラーの荷重をボイラー建屋により支えることができる。

ジャッキが設けられた天井梁とボイラー建屋との分離を、ジャッキが設けられている箇所がボイラー建屋から分離することができるように天井梁の両端部を切断するので、天井梁の切断作業が安定し作業が容易となる。更に、その切断を、鉛直方向に行うとともに、その切り口に幅を持たせることにより、切断中および切断後の水平力を支えることができる。

天井梁に設けられたジャッキの吊り材を仮設梁に固定し、ジャッキによって仮設梁から天井梁をボイラーごと吊り下げるので、天井梁とボイラーとを切り離さなくてよく、従って、天井梁とボイラーとを連結する連結材の切断をする作業を必要としない。

仮設梁を、本設柱間にわたり掛け渡してボイラー建屋の天井部に載置するので、天井梁が切断された後の左右両側のボイラー建屋の間に該仮設梁が存在し、ボイラー解体中にボイラー建屋が撓まず、地震によりボイラー建屋が崩壊することがない。

耐震ジャッキによりボイラー建屋を支えるので、ボイラー建屋の揺れを防止することができ耐震対策はより強固となる。

本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１〜８は、本発明の実施の形態に係る図面であり、図１は、ボイラーの解体準備が完了した状態を示すボイラーおよびボイラー建屋の平面図、図２は、図１のＡ‐Ａ線断面図、図３は、ボイラー建屋の下部を示す断面図、図４は、図２のＣ‐Ｃ線断面図、図５は、図２のＤ‐Ｄ線断面図、図６、図７は、ボイラーの解体工程を説明する（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図、図８は、天井梁の切断部を示す側面図である。

まず、ボイラー建屋の揺れを防止する作業を説明する。

図３、図６〜７に示すように、ボイラー建屋１を構成する本設柱２の下端部近傍の地上部に耐震ジャッキ１０を設ける。耐震ジャッキ１０は、４箇所に設ける。設けた耐震ジャッキ１０の吊り材１１の先端を、耐震ジャッキ１０を設けた本設柱２とボイラー４を挟んで反対側の本設柱２の上部に位置する天井梁６の端部に固定する。図１、図２に示す１２は、天井梁６の端部における吊り材１１の先端の固定部である。吊り材１１は、ＰＣ鋼より線（ストランド）である。そして、吊り材１１を耐震ジャッキ１０によって巻き取って張りつめて天井梁６を引っ張った状態とする。このように４箇所に設けた耐震ジャッキ１０によって天井梁６を引っ張ることにより、ボイラー建屋１の揺れが防止される。なお、この作業は、ボイラー建屋の状況によっては、省略可能である。

次に、ボイラーの解体工程を説明する。

図６、図７に示すように、ボイラー４は、ボイラー建屋１の上部に水平に設けられた天井梁６から連結材により吊り下げられている。図１に示すように、ボイラー建屋１を構成する複数の本設柱２のうち、本設柱２１ａと２２ａとの間に掛け渡して仮設梁３ａを載置し、そして、仮設梁３ａを、本設柱２１ａ、２２ａ上に固定する。９は、仮設梁３を繋ぐジョイントである。更に、本設柱２１ｂ、２１ｃと、本設柱２２ｂ、２２ｃとの間においても、仮設梁３ｂ、３ｃをそれぞれ載置し、そして、仮設梁３ｂ、３ｃを本設柱２１ｂ、２１ｃ上、２２ｂ、２２ｃ上にそれぞれ固定する。１４は、仮設梁嵩上げ架台である。

次いで、図２〜４、特に図２に示すように、仮設梁３の下方の天井梁６の両端部に、ジャッキ５、５をそれぞれ設ける。ジャッキ５は、図１に示す仮設梁３ａ〜３ｃのそれぞれの下方の天井梁６の両端部に設ける。そして、ジャッキ５から延びる吊り材７を上方に繰り出しその先端を、図２に示すように、仮設梁３の固定具１３に固定する。固定具１３は、フィックスアンカーである。吊り材７は、ＰＣ鋼より線（ストランド）である。このように構成することにより、天井梁６は、ジャッキ５により仮設梁３から吊り下げ可能となる。仮設梁３の本数、ジャッキ５の個数は、被吊り下げ物、すなわち、天井梁６およびボイラー４の重量と、ジャッキ５の許容荷重により決定する。本実施の形態では、仮設梁３を３本（３ａ〜３ｃ）、ジャッキ５を６基設けている。ジャッキ５によって仮設梁３から吊り下げられる天井梁６およびボイラー４の荷重は、仮設梁３およびボイラー建屋１に負荷される。

次いで、図６に示すように、ジャッキ５が設けられた箇所とともに天井梁６をボイラー建屋１から分離できるように、天井梁６の両端部を図２、図８の切断部１５に示すように鉛直方向に切断する。切断は、前記のように鉛直方向に切断するとともに、図８に示すように切断部１５は切り口に幅を持たせる。いわゆる幅切りとする。鉛直方向に切断することにより切断が容易であり、そして、幅を持たせることにより切断される天井梁６に水平力を持たせることができ切断作業が安定し作業が容易である。天井梁６の両端部を切断することにより、天井梁６とボイラー建屋１とが分離し、ボイラー建屋１から分離した天井梁６およびボイラー４は、ジャッキ５によって、ボイラー建屋１の本設柱２上に載置された仮設梁３から吊り下げられた状態となる。

次いで、図７に示すように、ジャッキ５から吊り材７を繰り出して、天井梁６およびボイラー４を仮設梁３から降下せしめ、所定距離降下させたら停止する。停止位置は、ボイラー４の一部（下部）を地上において作業員等が解体できる高さとする。この高さにおいて停止したボイラー４の一部（下部）を所定高度分解体する。そして、一旦、解体を中止する。このように本発明は、ボイラーの解体作業を地上あるいはそれに近い低所で行うことができるので、作業効率がよく、そして、安全である。

更に、再度ジャッキ５から吊り材７を繰り出して天井梁６およびボイラー４を更に所定距離降下させ、停止する。そして、再度、停止した高さにおいてボイラー４の一部（下部から）を所定高度分解体する。

このようにして、天井梁６およびボイラー４の吊り降ろしと停止、および、停止したボイラー４の解体を繰り返すことにより、ボイラー４が全部解体される。

ボイラー４の解体工程が終了したら、仮設梁３、ジャッキ５およびジャッキ１０の撤去ならびに天井梁６の撤去を行うとともに、ボイラー建屋１の解体を行うことにより、ボイラー建屋全体の解体が終了する。

以上説明したように、本発明は、特許文献１のように、天井梁の上に仮設梁を載置するのではなく、仮設梁を、ボイラー建屋の天井部において本設柱間に掛け渡して載置し、ジャッキを天井梁に設け、ジャッキの吊り材を天井梁から上方に伸ばして仮設梁に固定する構成とすることで、天井梁およびボイラーの荷重をボイラー建屋によって支えることができる。

また、本発明は、特許文献１のように、天井梁のジャッキが設置された部分側をボイラー建屋側に残し、かつ、ジャッキから延びる吊り材が掛止された部分側と共にボイラーがボイラー建屋から分離するように天井梁を切断するというような複雑な切断作業工程が不要であり、天井梁がボイラー建屋から分離するように天井梁を切断すればよいので切断作業が容易である。

更に、特許文献１は、図９に示すように、天井梁４６を切断しなければならないので、天井梁４６が抜けた状態になり、ボイラー建屋が両側から（図９では左右両側から）内側へ撓むことになり、特に、解体時（解体作業は１〜数ヶ月に及ぶ）に地震が発生した場合には、この撓みにより崩壊の危険がある。本発明は、ボイラー建屋の天井部の本設柱間に仮設梁を載置し固定することによりボイラー建屋を中抜け状にしないので、ボイラー建屋が撓むことがなく崩壊の危険が回避される。更に、前述の耐震ジャッキによりボイラー建屋を支えることにより、ボイラー建屋の揺れを防止することができ耐震対策はより強固となる。

本発明の実施の形態に係る仮設梁およびジャッキを配した状態を示すボイラー建屋の平面図である。 本発明の実施の形態に係る図１のＡ‐Ａ線断面図である。 本発明の実施の形態に係るボイラー建屋の下部を示す断面図である。 図２のＣ‐Ｃ線断面図である。 図２のＤ‐Ｄ線断面図である。 本発明の実施の形態に係るボイラーの解体工程を説明する（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の実施の形態に係るボイラーの解体工程を説明する（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の実施の形態に係る天井梁の切断部を示す側面図である。 特許文献１に開示された工法を示す説明図である。

符号の説明

１ ボイラー建屋
２、２１、２２ 本設柱
３ 仮設梁
４ ボイラー
５、５１、５２ ジャッキ
６ 天井梁
７ 吊り材
８ 受け材
９ ジョイント
１０ 耐震ジャッキ
１１ 吊り材
１２ 吊り材の固定部
１３ 固定具
１４ 仮設梁嵩上げ架台
１５ 切断部
４１ ボイラー建屋
４３ 仮設梁対
４４ ボイラー
４５ ジャッキ
４６、４６ａ 天井梁
４７ 吊り材
４８ 受け材

Claims (1)

1. ボイラー建屋の天井梁に吊り下げられたボイラーを前記ボイラー建屋とともに解体する工法において、前記ボイラー建屋の天井部に、仮設梁を前記ボイラー建屋の、前記ボイラーを挟んで対向する本設柱間に掛け渡して載置しそして前記本設柱上に固定し、前記天井梁の所定位置にジャッキを設け、前記ジャッキの吊り材を前記仮設梁に固定し、次いで、前記天井梁の両端部を切断して前記天井梁を前記ボイラー建屋から分離し、前記ボイラー建屋からの分離により前記ジャッキによって前記仮設梁から吊り下げられた前記天井梁および前記ボイラーを、前記ジャッキから前記吊り材を繰り出すことにより所定距離降下せしめ、そして、停止し、停止した前記ボイラーの一部を解体し、その後、前記天井梁および前記ボイラーの降下と停止、および、停止した前記ボイラーの解体を繰り返し、かくして、前記ボイラーの解体を完了するボイラー解体工程であって、前記本設柱の下端部または前記下端部近傍の地上部に耐震ジャッキを設け、設けた前記耐震ジャッキの吊り材を、前記耐震ジャッキを設けた前記本設柱と前記ボイラーを挟んで反対側の本設柱の上部に位置する前記天井梁の端部に固定し、前記吊り材を前記耐震ジャッキによって巻き取って前記天井梁を引っ張り、かくして、前記ボイラー建屋の揺れを防止する、ボイラーおよびボイラー建屋の解体工法。

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